background image

Zagadnienia kontrolne do ćwiczeń laboratoryjnych  

z Elementów Elektronicznych 

 
 

ĆWICZENIE 1 

 

1.  Właściwości półprzewodników. 
2.  Energetyczny model pasmowy półprzewodników. 
3.  Budowa i zasada działania złącza p-n
4.  Właściwości elektryczne złącza p-n
5.  Energetyczny model pasmowy złącza p-n
6.  Rodzaje przebić w złączu p-n (przebicie Zenera i lawinowe). 
7.  Wpływ  procesów  technologicznych  i  konstrukcyjnych  na  kształt 

charakterystyki  prądowo-napięciowej  i  na  parametry  diod:  prostowniczej, 
zwrotnej, tunelowej, stabilizacyjnej, ostrzowej. 

8.  Określanie parametrów statycznych diod na podstawie charakterystyk. 
9.  Rezystancja statyczna diody. 
10. Wpływ 

temperatury 

na 

własności 

elektryczne 

materiałów 

półprzewodnikowych, zjawiska generacyjno-rekombinacyjne. 

11. Wpływ  temperatury  na  charakterystykę  prądowo-napięciową  złącza  p-n  

(interpretacja równania opisującego charakterystykę I = f(U) diody). 

12. Wpływ temperatury na przebicie Zenera i lawinowe.  
13. Znajomość metody pomiaru. 
 

 

ĆWICZENIE 2 

 

1.  Elektryczne  schematy  zastępcze  diod  półprzewodnikowych  dla  pracy 

liniowej i nieliniowej (dla wszystkich zakresów częstotliwości). 

2.  Sens fizyczny elementów schematów zastępczych. 
3.  Definicja  rezystancji  dynamicznej  diody  i  sposobu  jej  wyznaczania  na 

podstawie charakterystyk. 

4.  Znajomość metody pomiaru rezystancji dynamicznej. 
5.  Pojęcie pojemności dyfuzyjnej i czynniki określające jej wartość. 
6.  Pojęcie pojemności złączowej i czynniki określające jej wartość. 
7.  Wpływ  napięcia  polaryzującego  złącze  na  wartość  pojemności  złączowej 

(przebieg C

j

 = f(U)). 

8.  Parametry diod pojemnościowych. 
9.  Procesy 

przejściowe  w  złączu  podczas  przełączania  prądowego                      

i napięciowego. 

10. Przebiegi  czasowe  napięcia  i  prądu  podczas  przełączania  napięciowego          

i prądowego. 

11. Definicje parametrów dynamicznych w oparciu o charakterystyki. 
12. Określanie ładunku zgromadzonego w diodzie. 
13. Porównanie własności przełączających różnych typów diod. 
14. Kształtowanie impulsów za pomocą diod. 

background image

15. Właściwości i parametry diod impulsowych. 
16. Wpływ procesów technologicznych na własności diod przełączających. 
 
 

ĆWICZENIE 3 

 

1.  Tranzystor jako „układ dwóch diod”. 
2.  Budowa,  zasada  działania,  układy  włączenia  tranzystorów,  zasada 

polaryzacji, rozpływ prądów w tranzystorze. 

3.  Podstawowe  parametry  statyczne:  wzmocnienie  prądowe,  rezystancja 

wejściowa  i  wyjściowa,  wzmocnienie  mocy,  napięcia  przebicia,  moc 
admisyjna. 

4.  Rodziny  charakterystyk:  wejściowych,  przejściowych,  oddziaływania 

wstecznego i wyjściowych w różnych połączeniach tranzystora (OB, OE). 

5.  Podział  pola  charakterystyk  wyjściowych  tranzystora  w  układzie  OB  oraz 

OE na zakresy. 

6.  Polaryzacje poszczególnych złącz w każdym z zakresów pracy tranzystora. 
7.  Znajomość  zjawisk  fizycznych  występujących  w  strukturze  tranzystora        

w zależności od położenia punktu pracy na polu charakterystyk. 

8.  Wpływ procesów technologicznych na parametry tranzystora. 
9.  Definicje prądów zerowych. 
10. Przebieg prądów zerowych w różnych układach połączeń. 
11. Czynniki określających wartości prądów zerowych. 
12. Zależności pomiędzy poszczególnymi prądami zerowymi np. I

CBO

  i I

CEO

13. Wpływ  prądów  zerowych  na  pracę  tranzystora  dyskretnego    i  w  układach 

scalonych. 

 
 

ĆWICZENIE 4 

 

1.  Znajomość równań opisujących tranzystor jako czwórnik liniowy. 
2.  Definicje  elementów  macierzy  w  określonym  połączeniu  tranzystora         

(np. parametry macierzy [h] w układzie OB i OE). 

3.  Znajomość rzędów wielkości i jednostek parametrów macierzy [h]. 
4.  Zależność parametrów czwórnikowych od punktu pracy. 
5.  Układy  zastępcze  tranzystora  dla  sygnałów  zmiennych  (np.  „hybryd  π”         

w układzie OB i OE). 

6.  Wpływ  parametrów  konstrukcyjnych  i  technologicznych  na  wartości 

parametrów macierzy [h]

7.  Metody pomiarów parametrów czwórnikowych. 
8.  Rodzina charakterystyk statycznych tranzystora w układzie OE.  
9.  Podział pola charakterystyk wyjściowych na zakresy. Prosta obciążenia. 
10. Procesy  przejściowe  zachodzące  w  tranzystorze  przy    pracy  z  dużym 

sygnałem. Załączanie, wyłączanie, przełączanie. 

11. Rozkłady  koncentracji  nośników  w  bazie  tranzystora  podczas  załączania        

i wyłączania. 

background image

12. Przebiegi  prądów  bazy  i  kolektora  podczas  przełączania  impulsem 

prostokątnym. 

13. Definicje czasów przełączania i ich interpretacja fizyczna. 
14. Metody pomiaru czasów przełączania. 
 
 

ĆWICZENIE 5 

 

1.  Rodzaje  sterowania w  tranzystorach bipolarnych  i unipolarnych  (sterowanie 

prądowe lub napięciowe). 

2.  Podział tranzystorów unipolarnych (kryteria podziału). 
3.  Modele  warstwowe  struktur,  polaryzacja  normalna  i  zasada  działania 

tranzystorów polowych PNFET. 

4.  Praca 

statyczna  tranzystora  złączowego  PNFET:  charakterystyki 

przejściowe;  charakterystyki  wyjściowe;  parametry  statyczne  -  definicje 
fizyczne i techniczne (np. U

p

). 

5.  Praca dynamiczna tranzystorów PNFET: układy zastępcze; parametry. 
6.  Sposoby wyznaczania parametrów w oparciu o charakterystyki statyczne. 
7.  Porównanie  parametrów  wejściowych  i  wyjściowych  tranzystorów 

bipolarnych i unipolarnych. 

8.  Metody pomiarowe stosowane w ćwiczeniu. 
9.  Istota i zalety sterowania napięciowego w tranzystorach unipolarnych. 
10. Budowa i właściwości kondensatora MOS. 
11. Budowa, polaryzacja i zasada działania tranzystorów polowych MIS. 
12. Praca  statyczna  tranzystorów  MIS:  charakterystyki  przejściowe,  wyjściowe; 

parametry statyczne - definicje fizyczne i techniczne (np.U

T

). 

13. Parametry małosygnałowe (g

m

, g

ds

) - definicje oraz sposoby ich wyznaczania. 

14. Budowa i właściwości pary komplementarnej CMOS. 
15. Budowa, polaryzacja  i  zasada  działania,  charakterystyki  i  parametry  tetrody 

MOS. 

16. Środki bezpieczeństwa stosowane podczas pracy ze strukturami MIS. 
 

 

ĆWICZENIE 6 

 

1.  Podział  półprzewodnikowych  elementów  przełącznikowych,  kryteria 

podziału (ilość warstw, rodzaje charakterystyk I(U)). 

2.  Budowa  warstwowa  i  zasada  działania  dynistora,  tyrystora.  Wyjaśnienie 

zasady działania tyrystora w oparciu o model wynikający z połączenia dwóch 
tranzystorów. 

3.  Przełączanie  w  strukturze  dynistora  oraz  tyrystora.  Rola  dodatniego 

sprzężenia zwrotnego. 

4.  Wyjaśnienie  przebiegu  charakterystyki  tyrystora  I

A

=f(U

AK

),  podział  na 

zakresy, polaryzacja złącz w poszczególnych zakresach. 

5.  Szacunkowe  wartości  rezystancji  wyjściowej  w  poszczególnych  zakresach 

pracy. 

6.  Sposoby włączania i wyłączania tyrystorów. 

background image

7.  Czynniki wpływające na pracę tyrystorów. 
8.  Parametry elektryczne tyrystorów. 
9.  Porównanie właściwości elektromechanicznych i elektronicznych elementów 

przełącznikowych. 

10. Przykłady zastosowania tyrystorów. 
11. Model  warstwowy,  polaryzacja  normalna  i  zasada  działania  tranzystora 

bipolarnego z izolowaną bramką IGBT. 

12. Struktury  wchodzące  w  skład  tranzystora  IGBT.  Określenie  obwodu 

wejściowego i wyjściowego. Sposób sterowania. 

13. Praca statyczna tranzystora IGBT. 
14. Charakterystyki 

przejściowe,  charakterystyki  wyjściowe,  parametry 

statyczne. 

15. Porównanie parametrów  tranzystorów mocy MIS oraz IGBT. 
16. Metody  zabezpieczania  tranzystorów  unipolarnych  oraz  IGBT  przed 

uszkodzeniem. 

17. Metody pomiarowe stosowane w ćwiczeniu. 
 
 

ĆWICZENIE 7 

 

1.  Absorbcja i emisja promieniowania świetlnego w półprzewodniku. 
2.  Zewnętrzne i wewnętrzne zjawisko fotoelektryczne. 
3.  Energetyczne  modele  pasmowe  półprzewodników  dla  przejść  prostych 

i skośnych. 

4.  Podział półprzewodnikowych przyrządów optoelektronicznych. 
5.  Fotodetektory i fotoogniwa. 
6.  Źródła światła i wskaźniki optoelektroniczne. 
7.  Właściwości 

elektryczne, 

charakterystyki 

prądowo-napięciowe: 

fotorezystora, fotodiody, fotoogniwa, fototranzystora, fototyrystora. 

8.  Znajomość metod pomiaru. 
9.  Budowa, zasada działania, charakterystyka prądowo-napięciowa diody LED. 

Czynniki  wpływające  na  długość  fali  promieniowania  emitowanego  przez 
diodę LED. 

10. Budowa, właściwości fotoelektryczne, zastosowania transoptorów. 
11. Parametry dynamiczne elementów optoelektronicznych. 
12. Znajomość metody pomiaru